1. Zekeriyaköy Merkezi Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi

Ülkemizde çevreyi korumak ve gelecek nesillere daha iyi bir çevre bırakmak için çıkartılan yasalarla birlikte gelen yükümlülükler sonucunda, şehir kanalizasyon sistemine yakın olmayan özel konut yerleşimlerinden arıtma tesislerinin yapılması istenmektedir. Ancak, bu yerleşimlerin önemli kısmı yasal yaptırımlardan kurtulmak amacıyla ve inşaat sırasında yeterli bütçenin ayrılmamasından do-layı gelecek dönemlerde doğabilecek olumsuzlukları düşünmeden ucuz paket arıtma sistemi satın alır hale gelmiştir. Bu durumdan mali yönden kazanç sağlamak isteyen paket arıtma tesisi satıcıları ile yasal yükümlülükleri yanlış yorumlayan ihtiyaç sahiplerinden dolayı gereksiz bir paket arıtma tesisi piyasası oluşmuştur. Oluşan bu pazarın en önemli olumsuz etkisi, yanlış projelendirilmiş paket arıtma tesislerinin, yanlış yerlerde kullanılması sonucunda arıtma tesisi çöplükleri oluşturmasıdır. Ayrıca paket arıtma tesisleri kontrol ve denetim zorluğu nedeniyle çevre açısından da çok önemli tehdit oluşturmaktadırlar. 

 

Şehir kanalizasyon ve arıtma sistemi dışında kalan nüfus yoğun bölgelerde özel konut, site ve küçük yerleşim yerlerinde çok sayıda paket arıtma tesisi kurdurmak yerine, ihtiyacı karşılayacak kapasiteye sahip merkezi bir atıksu arıtma tesisinin kurulması ve teşvik edilmesi gereklidir. 

 

1990’lı yılların başında Garanti Koza İnşaat, Zekeriyaköy projesi için merkezi bir betonarme arıtma tesisi tasarlanmış ve inşasını gerçekleştirmiştir. 1995 yılında hizmete alınmış olan, halen bir Garanti Koza kuruluşu olan bina ve tesis yönetimi konusunda uzman Koza Yönetim ve Servis A.Ş. tarafından işletilen Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisinin kontrolleri ve analizleri Artemis Arıtım Proje İnşaat Analiz Danışmanlık Hizmetleri San. ve Tic. Ltd. Şti. tarafından yapılmaktadır. 

 

1995 yılında hizmete alınan arıtma tesisi, Zekeriyaköy bölgesinde bulunan Vişne 1-2-3, Turunç 1-2-3, Çağla 1-2, Çitlenbik, Yaprak, Kardelen ve Konaklar mahallerinde bulunan 14 site, yaklaşık 1200 ev ve işyerinin kanalizasyon ve evsel atıksularını arıtmaktadır. Tesiste, konularında uzman altı personel çalışmaktadır. Arıtılan atıksuların deşarjı “Su Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği”ne göre Kilyos Deresi’ne yapılmaktadır. Garanti Koza İnşaat tarafından 1995 yılında devreye alınan, bugünkü toplam kapasitesi 4015 m³/gün olan arıtma tesisi, klasik aktif çamur prensibiyle çalışmaktadır. 

 

2. Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi Atıksu Miktarları, Türü ve Proje Debi Hesapları

Zekeriyaköy Özel Evsel Atıksu Arıtma Tesisine bağlı olan ev ve işyerlerinde kullanma suyu şebekeden sağlanmaktadır. Tesisin başlangıçta kuruluş kapasitesi 900 m³/gün olarak planlanmış, ancak daha sonraki yıllarda tesise yeni site ve evlerinde bağlanması öngörülerek kapasitesi 4.000 m³/gün olarak inşa ve tadil edilmiştir. Tesise 2010 yılında yapılan ilave elektromanyetik debimetre yatırımı sayesinde, tesise giriş suyu debi ölçümleri düzenli ve günlük olarak kayıt edilmeye başlanmıştır. Minimum 400 m³/gün ve maksimum 1100 m³/gün aralığında değişen arıtma tesisinde, halen günlük ortalama giriş suyu debisi ise 700 m³/gün civarındadır. Tesiste 2 adet çökeltim havuzu ve 4 adet havalandırma havuzu olmasına rağmen, güncel olarak 1 adet çökeltim havuzu ve 2 adet havalandırma havuzu ile son derece iyi çıkış suyu analiz değerlerine sahip olarak arıtma işlemi yapılmaktadır. Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi’nin yıllar içindeki ilave değişikliklere göre yeniden atıksu biyolojik arıtma kapasite tespiti yapılmıştır.

 

 

Buna göre; giriş BOI5 pik değeri 159 mg/l’dir. Projede emniyetli tarafta kalınarak 200 mg/l kabul edilmiştir.

 

Havalandırma havuzu Giriş BOI5 değeri= 200 mg/l

Havalandırma Havuzu Ölçüleri: 15,7 x 3,7 x 3,6 m dir. ( 1 havuz)

V=209,12 m³

Tesiste 4 adet aynı boyutlarda havalandırma havuzu bulunduğundan toplam havalandırma hacmi;

 

 

V= Reaktör hacmi

Q= Atıksu debisi

Ci= Giriş konsantrasyonu

Cf= Çıkış konsantrasyonu (SKKY- Tablo:21.2 BOI5 değeri alınacaktır.)

F/M= organik yükleme oranı

MLSS=reaktördeki mikroorganizma sayısı

Ci= 200 mg/l

Cf= 50 mg/l

F/M=0,3

MLVSS=2400

V=Q*(Ci-Cf)/[(F/M)*MLVSS]

V=Q*(200-50) / (0,3*2400)

Q = (836,48 * 0,3 * 2400) / (200-50) =4015 m³/gün

Maksimum debi 4015 m³/gün olarak alınmıştır. 

 

Qp=Proje debisi=Qmax

Qp=Qmax/tesis çalışma süresi

Qp=4015 m³/gün -

Qp= 4015/20 = 200,75 m³/h

Proje debisi ; Qp=Qmax alınmıştır.

 

3. Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi Çıkış Suyu Analiz Değerleri ve Benzeri Biyolojik Arıtma Tesisleri İle Mukayesesi

Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi’nin, aylık çıkış suyu numune analiz sonuçları ve ortalama çıkış suyu değerleri Tablo 2’de verilmiştir. Her ay özel laboratuvarlarda yapılan su çıkış analizleri dışında, ayrıca İSKİ laboratuvarlarında da su çıkış analizleri düzenli olarak yapılmaktadır. Tablo 2, İSKİ atıksu laboratuvar raporlarındaki çıkış suyu ölçüm değerlerine göre hazırlanmıştır.

 

Sitelerde bulunan çok sayıda küçük kapasiteli paket arıtma tesislerinin ise düzenli olarak su analiz ölçümleri yapılmadığı gibi bu tesislerin resmi makamlar tarafından düzenli denetimi ise neredeyse imkânsızdır. Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi’nin, İstanbul’a ait örnek biyolojik veya ileri biyolojik arıtma tesislerinin çıkış suyu değerleri ile mukayesesi Tablo 3’te verilmektedir. 

 

Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi, halen 4015 m³/h kapasitesi ile İstanbul’un hem en eski, hem en büyük kapasiteli örnek biyolojik arıtma tesisleri arasındadır. Tablo 4’te İstanbul’da bulunan büyük kapasiteli biyolojik arıtma tesislerinin listesi, kuruluş tarihleri, kapasiteleri ve ortalama günlük debileri verilmektedir.

 

4. Paket Arıtma Tesisleri İşletilmesi 

Şehir kanalizasyon sistemine yakın olmayan site ve benzeri yerleşimler için inşaat ruhsatı ve iskân için arıtma tesisi yapmaları istenmektedir. Genellikle yasal yaptırımlardan kurtulmak ve ekonomik nedenlerden dolayı ucuz paket arıtma sistemleri tercih edilmektedir. Gelecekte yanlış projelendirilmiş paket arıtma tesislerinin, yanlış yerlerde kullanılması sonucunda ülkemizde maalesef arıtma tesisi çöplükleri oluşacaktır. 

 

Ayrıca yaygın olarak tercih edilen paket arıtma tesisleri resmi makamların kontrol ve denetim zorluğu nedeniyle çevre açısından da fevkalade önemli tehdit oluşturmaktadırlar. Bu tip sitelerde paket arıtma tesisleri genellikle sitede bulunan arıtma konusunun uzmanı olmayan teknik personel, hatta teknik personeli olmayan çok sayıda sitede ise güvenlik, bahçe veya temizlik görevlileri tarafından işletilmeye çalışılmaktadır.

 

Zekeriyaköy civarında bulunan ve paket arıtma sistemi kullanan iki site ile ilgili özet bilgiler ve paket arıtma sistemlerinde karşılaşılan sorunlar Tablo 5’te verilmektedir.

 

Örnek olarak verilen A ve B siteleri ve bunun gibi kendi paket arıtmasını kendi işletmeye çalışan siteler, paket arıtma tesisi kullanmak yerine tek bir merkezi arıtma tesisine bağlanarak atıksularını arıtmaları durumda yukarıda belirtilmiş olan işletme problemleri ile karşılaşmayacaklar. Ayrıca merkezi arıtma tesisi avantajından dolayı daha ekonomik arıtma maliyetlerine sahip olacaklar, daha düzenli su çıkış analizleri ve denetimleri yapılabilecektir. 

 

Zekeriyaköy Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisi özel olarak işletilen merkezi arıtma tesisleri için güzel bir örnektir. Bugün için Zekeriyaköy bölgesinde bulunan Vişne 1-2-3, Turunç 1-2-3, Çağla 1-2, Çitlenbik, Yaprak, Kardelen ve Konaklar mahallerinde bulunan 14 site, yaklaşık 1200 ev ve işyerinin kanalizasyon ve evsel atıksularını arıtmaktadır. 

 

5. Merkezi Arıtma Tesisleri İle Paket Arıtma Tesisleri İşletilmesi 

Bir biyolojik arıtma tesisinin doğru olarak işletilebilmesi, doğru bir projelendirme kadar önemlidir. Bir tesisin işletilmesi esnasında öncelikle aşağıda sıralamış olduğumuz faktörlere dikkat edilmesi gerekmektedir: 

5.1. Giriş Debisi ve Kirlilik Yükü  

Arıtma tesisi projelendirilmesinde esas alınan en önemli kriter giriş debisidir. Nüfustaki değişimlerin ve tesisin ekonomik ömrünün göz önünde bulundurulduğu bir projelendirmenin ardından, tesisin sürekli olarak düzenli çalışmasını sağlamak için, giriş debisi ve kirlilik yükünün stabil tutulması oldukça önemlidir.

 

Bahsetmiş olduğumuz evsel atıksu arıtma sistemleri mikroorga-nizmaların varlığında arıtma işlemlerini gerçekleştirdiklerinden, kirlilik yükündeki ani dalgalanmalarda sistemin biyolojik yapısı bozulmakta ve biyolojik yapı stabil hale geçinceye kadar tesis verimsiz çalışmaktadır. Bu değişimler, yüksek kapasiteyle çalışan merkezi arıtma tesislerinde kolay tolere edilebilirken, düşük kapasiteyle çalışan paket arıtma sistemleri bu değişimi kolay bir şekilde tolere edemeyerek arıtma veriminin düşmesine ve çıkış suyu kalitesinin bozulmasına sebep olurlar.

 

5.2. Besin / Mikroorganizma Oranı 

Diğer adıyla F/M oranı, havalandırma havuzundaki organik maddelerin metabolize edilebilmesi için ortamda bulunan mikroorganizmaların miktarını belirten orandır. Bu oran giriş suyu BOİ5 değerinin ortamdaki aktif biokütle oranına bölünmesi ile elde edilir. F/M oranının yüksek olması, ortamda bulunan substrat miktarının mikroorganizma miktarından fazla olduğunu göstermektedir. Bu durum mikroorganizmaların yüksek hızda büyüme eğilimine girmesine ve hızlı bir şekilde üremesine sebep olur. Bu üreme sonucunda çamur kabarması, çamur yüzmesi ve köpük gibi sorunlar oluşmaktadır. 

 

F/M oranın düşük olması, ortamda bulunan mikroorganizma miktarının substrat miktarından fazla olduğunu göstermektedir. Bu durum mikroorganizmaların üreme hızının düşmesine dolayı-sıyla da arıtma tesisi veriminin düşmesine sebep olmaktadır. Sistemde ani F/M değişiklilerine mani olabilmek için, F/M ayarı çamur geri devri ile veya sisteme giriş yapan atıksuyun debisiyle ayarlanabilir. 

 

Kapasitesi büyük olan arıtma tesislerinde bu durum tesis içinde kolaylıkla sağlanabilirken paket arıtma tesislerinde ise tesis dışından yabancı madde ilavesiyle F/M oranı kontrol altında tutulabilir. Paket arıtma sistemlerinin işletilmesi esnasında bu oran 0,05–0,1 arasında değişirken, klasik aktif çamur sisteminde bu oran 0,2–0,6 arasındadır. Bu değerler de bize paket arıtma sistemlerinin, F/M oranındaki ufak dalgalanmalarda bile, çeşitli işletme sorunları ile karşı karşıya kalınacağını göstermektedir. 

 

5.3. Düzenli Kontrol ve Analiz

Arıtma tesislerinde sık rastlanan sorunların en başında tesislerin düzenli olarak kontrol edilmemesi gelmektedir. Kontrollerin düzenli olarak yapılmaması durumunda tesislerin kullanım ömrü kısalmakta, arıtma verimi düşmekte ve tesisler bir süre sonra atıl duruma gelmektedirler. Bu duruma özellikle paket arıtma tesislerinde sıkça rastlanılmaktadır. Arıtma tesisiyle ilgilenecek personel eksikliği veya sorumlu personelin ihmalkârlığı sonucu sistemlerde istenmeyen sorunlar görülmekte ve sonunda paket arıtma sistemi kullanılamaz hale gelmektedir. Aynı durum kapasitesi büyük olan betonarme arıtma tesisleri içinde geçerlidir. 

 

Arıtma sistemlerinin atıl duruma geçmesine engel olmak ve arıtma verimini yüksek tutmak için arıtma tesislerinden sorumlu ve tesisin işletilmesi ile ilgili gerekli eğitimi almış yeterli sayıda personelin görevlendirilmiş olması gereklidir. Personelin görevlendirilmesi dışında, tesisin verimli çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için arıtılmış suya ve ham suya rutin olarak analizler yapılarak tesis sürekli kontrol altında tutulmalıdır. 

 

Bahsettiğimiz kontrol ve analizlerin düzenli olarak yapılması paket arıtma tesisleri için külfet olarak görülmekte ve bu sebeple tesisle ilgilenecek tam zamanlı bir personel görevlendirilmemektedir. Ancak, büyük arıtma tesisleri fazla nüfusun ihtiyacını karşıladığından işletme maliyetinin, kişi başına düşen miktarı daha az olmakta ve bu durumda da, tesisin işletilmesi için gerekli personel istihdam edilebilmektedir. Bu sayede arıtma tesisi sürekli olarak kontrol altında tutulmaktadır ve sistemin verimli çalışması sağlanmaktadır. 

 

5.4. Düzenli Periyodik Bakım

Arıtma tesislerinin ömrünün uzunluğu, işlevini devam ettirebilmesi ve veriminin yüksek olması tesislerin periyodik bakımlarının zamanında ve tam olarak yapılmasına bağlıdır. Betonarme arıtma tesislerinin bakımlarının eksiksiz ve zamanında yapılması tesislerin uzun yıllar boyunca sorunsuz kullanılmasını sağlamaktadır. Ancak, bakımları periyodik olarak yapılmayan tesisler ekonomik ömrünü tamamlayamadan kullanılamaz hale gelerek hem maddi, hem de ekolojik zararlara sebep olmaktadırlar. 

 

Özellikle kullanım ömrü kısa olan paket arıtma tesislerinde bakımların periyodik olarak düzenli yapılmadığı durumlarda tesisler yaklaşık 2–3 yıl gibi çok kısa bir süre içerisinde kullanılamaz hale gelerek yapılan yatırımların çöpe gitmesine sebep olabilmektedir. Ancak bu tesislerin bakımlarının düzenli yapılması durumunda bile tesislerin kullanım ömrü maksimum 5-10 yıl arasındadır. Kullanım ömrü biten paket arıtma tesisleri hurda konumuna geçmekte ve tekrar kullanılamamaktadır. Bu gibi durumu engellemek için betonarme tesislerin inşası tercih edilmelidir.

 

6. Sonuç

Zekeriyaköy veya benzeri şehir kanalizasyon şebekesi uzağında bulunan yerleşim bölgelerinde ayrı ayrı ve dağınık çok sayıda paket arıtma tesisleri kurdurmak yerine, bu topluluğun ihtiyacını karşılayacak tek bir merkezi betonarme arıtma tesisi inşa ettirmek, yukarıda bahsedilen işletme, çevre ve denetim zorluğu gibi birçok sorunun giderilmesine yardımcı olacaktır. Ayrıca ülkemizin kısa vadede paket arıtma tesisi çöplüğü haline gelmesine de engel olacak, daha uzman personel kadrosu ile daha ekonomik ve çevreci bir işletme sağlayacaktır. 

 

Daha temiz bir çevre ve daha sorunsuz arıtma tesisi işletmesi için paket arıtma yerine merkezi arıtma tesislerini tercih ve teşvik etmeliyiz. 

 

Kaynaklar

[1] Osman Yıldız-Çevre Yüksek Mühendisi, İSKİ Atıksu Arıtma Dairesi Başkanı, “İSKİ Atıksu Arıtma Tesisleri Mevcut Durumu”, 2010.

[2] Edipali Tülin-Çevre Müh. Artemis Arıtım Proje İnş. Analiz Danışmanlık Ltd. Şti., “Zekeriyaköy Evsel Atıksu Arıtma Tesisi Kapasite Raporu”, 2010.

[3] Koza Yönetim ve Servis A.Ş.,“Zekeriyaköy Evsel Atıksu Arıtma Tesisi Su Çıkış Analiz Raporları”, 2011.

[4] Çelikkol Levent-Çevre Müh. Artemis Arıtım Proje İnş. Analiz Danışmanlık Ltd. Şti., “Zekeriyaköy Evsel Atıksu Arıtma Tesisi Akım Şeması”,  2010.

 

Bu makale, 02-03 Kasım 2011 tarihleri arasında düzenlenen 3. Atık Teknolojileri Sempozyumu ve  Sergisi’nde bildiri olarak sunulmuştur.